На что расходуется больше энергии: на нагревание воды или алюминиевого чайника, если их массы одинаковы?

Если массы воды и алюминиевого чайника одинаковы и мы нагреваем их на одну и ту же величину температуры (например, на +50 °C), то больше энергии уйдёт на нагревание воды.

Почему так

Количество теплоты на нагрев рассчитывается по формуле:

где

• $Q$ — энергия (теплота),

• $c$ — удельная теплоёмкость вещества,

• $m$ — масса,

• $\Delta T$ — изменение температуры.

В условии сказано, что массы одинаковы ($m$ одинаково), и сравнение подразумевает одинаковый нагрев по температуре ($\Delta T$ одинаково). Тогда всё решает удельная теплоёмкость $c$.

Сравнение теплоёмкостей

• У воды $c \approx 4200 \ \text{Дж/(кг·°C)}$

• У алюминия $c \approx 900 \ \text{Дж/(кг·°C)}$

То есть вода “требует” примерно:

в 4–5 раз больше энергии на нагрев той же массы на то же количество градусов.

Итог

При одинаковой массе и одинаковом повышении температуры больше энергии расходуется на нагревание воды, потому что её удельная теплоёмкость значительно выше, чем у алюминия.